[发明专利]一种在高水活度介质中催化合成L-抗坏血酸油酸酯的方法

说明书

本发明属于生物工程技术领域，涉及一种在高水活度介质中催化合成L‑抗坏血酸油酸酯的方法。本发明所述的在高水活度介质中催化合成L‑抗坏血酸油酸酯的方法，包括以下步骤：以油酸乙酯和L‑抗坏血酸为底物，混合后加入脂肪酶，置于高水活度的水/脂质双相介质中，由重组脂肪酶催化合成L‑抗坏血酸油酸酯；所述重组脂肪酶是基于氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示的脂肪酶的重组脂肪酶。本发明首次发现CpLIP2脂肪酶可催化油酸乙酯与L‑抗坏血酸合成L‑抗坏血酸油酸酯，且催化反应可在高水活度(a_w0.9)水/脂质双相介质中进行。本发明所述方法能在不含有机溶剂的水性介质中通过脂肪酶生产L‑抗坏血酸油酸酯，反应条件简单，提供了一种有效的生物转化生产绿色油脂的方法。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，涉及一种在高水活度介质中催化合成L-抗坏血酸油酸酯的方法。更具体地，本发明提供一种以油酸乙酯和L-抗坏血酸为原料，在高水活度介质中通过脂肪酶催化油酸乙酯合成L-抗坏血酸油酸酯的方法。

背景技术

油脂是人体所需的重要的营养物质之一，食品中的油脂在加工、储藏和运输过程中，易发生氧化酸败，从而降低其营养价值，甚至对人体的健康产生危害。通常在食品中添加抗氧化剂是解决这一问题的有效途径。L-抗坏血酸脂肪酸酯是L-抗坏血酸的脂溶性衍生物，与L-抗坏血酸饱和脂肪酸酯相比，L-抗坏血酸油酸酯在油脂类物质中的溶解度更高，而且抗氧化效果更好，更适用于油脂的抗氧化。

脂肪酶是一类具有多种催化能力并且能在油水界面发挥活性的水溶性酶，它能够催化脂肪等酯类的水解。在某些条件下，脂肪酶也能够催化产生酯，反应类型有酯化、醇解、酸解以及酯交换。由于水是酯合成反应的产物，通常使用水活度非常低的有机溶剂，并且必须提取反应过程中形成的水，酯转移反应(如醇解)不会产生水，但它们通常也应该在低水活度下进行以阻止酯水解。因此，目前酶法催化L-抗坏血酸油酸酯的合成基本上都是在非水相体系中进行的，如有机溶剂。例如，名称为“脂肪酶催化猪油合成抗坏血酸脂肪酸酯的方法”的发明专利(公开号：CN 101892275 B)公开了以体积比7∶3的异辛烷∶叔戊醇作为反应介质，通过脂肪酶催化猪油和甲醇进行醇解反应制备复合脂肪酸甲酯，然后再催化复合脂肪酸甲酯与L-抗坏血酸进行转酯化反应制备抗坏血酸脂肪酸酯；名称为“酵母展示脂肪酶催化合成L-抗坏血酸油酸酯的方法”的发明专利(公开号：CN 102212572 B)公开了以四氢呋喃作为反应介质，催化L-抗坏血酸和油酸合成L-抗坏血酸油酸酯。有文献(https://doi.org/10.5650/jos.62.591)报道以丙酮作为反应介质，L-抗坏血酸和油酸作为底物，在脂肪酶的催化下合成L-抗坏血酸油酸酯。

目前，L-抗坏血酸油酸酯还没有实现商品化生产，L-抗坏血酸油酸酯合成的研究主要是利用脂肪酶在有机溶剂中进行的，但是有机溶剂的使用不仅会产生很多安全的问题，也会增加作为“绿色食品添加剂”的L-抗坏血酸脂肪酸酯的下游处理成本。有机相合成会对环境造成污染，而且样品中残留的有机溶剂可能对人的身体有害。例如已公开的专利：CN 102212572 B(酵母展示脂肪酶催化合成L-抗坏血酸油酸酯的方法)、CN 102212574 B(酵母展示脂肪酶催化合成L-抗坏血酸亚油酸酯的方法)都是以四氢呋喃有机溶剂作为反应介质合成L-抗坏血酸油酸酯/亚油酸酯。新型的反应介质如离子液体、超临界流体等虽然更加环保，但是使用成本较高，操作条件苛刻，这些因素限制了它们的大规模应用。